ציפויים ממובנים שינו באופן יסודי את ההנדסה של משטחים מורכבים, המאפשרים שיפורים רכוש שלא ניתן היה להשיג עם טכנולוגיות ציפוי קונבנציונליות. אלה בדיוק סרטים דקים מהונדסים, בדרך כלל פחות מ -100 ננומטרים עובי, ניצול התופעות הפיזיות והכימיקליות הייחודיות שעולים ב- nanoscale.על ידי להפקיד חומרים מבוקרים יותר של חלקיקים, חומרים ננו-קליים באופן קבוע, או ננו-מבנים על מבנים על גבי תת-עצמיים, יכולים להיות בעלי השפעה אופטית מתקדמת יותר, אפילו יותר, כמו גם חומרים עמידים יותר, כמו גם חומרים מורכבים, כמו גם חומרים נוגדי הגנה אופטיתיים, או עמידות גבוהה יותר, כמו גם חומרים נוגדי הגנה אופטית, כמו גם חומרים מורכבים, או מגנטית, או מגנטית, חומרים רעילים יותר, או מגנטית, או עמידות מוגברת, כמו גם חומרים רעילים, כמו גם חומרים נוגדי הגנה עצמית, או עמידות, או עמידות, חזקים יותר, חומרים רעילה, כמו גם חומרים רעילים יותר, או עמידות גבוהה יותר, כמו גם חומרים נוגדי הגנה עצמית, חומרים מורכבים יותר, כמו גם חומרים רעילים, חומרים נוגדי הגנה עצמית, כמו גם על פני השטח, כמו גם על פני השטח, כמו גם על פני השטח, 000, כמו גם חומרים רעילים

הבנה של nanostructured Betaings

ציפויים ממובנים הם שכבות משטח ממונדסים שיש להם תכונות מבניות או וריאציות מגודל בקנה מידה ננומטר.בניגוד לציפויים קונבנציונליים הנשען על תכונות חומריות גדולות, ציפויים אלה שואבים את המאפיינים יוצאי הדופן שלהם מאפקטים ננוקליים, כולל היחס הגבוה של פני השטח אל-נפח, הגבלת קוונטית וחיזוק הגבול של דגנים.

  • (FLT:0) ציפויים מלאים חלקיקים 1FIRLT) המתפזרים חלקיקים קרמיקה, מתכתיים או פחמן מבוססי חלקיקים בתוך פולימר או ממטריקס מתכת
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) Nanocrystalline ציפויsveFLT:1) המורכב דגנים קריסטל עם קוטרים מתחת 100 nm, מתן קשיחות גבוהה באמצעות עיכוב גבול דגנים
  • (FLT:0)Nanocomposite ציפויים 1FLT: שילוב שני שלבים ננומטריים או יותר כדי להשיג שיפור רכוש סינרגיסטי
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בחירת מערכת החומרית ואדריכלות nanostructure תלויה ביישום המיועד, תאימות תת-קרקעית, דרישות ביצועים כגון כוח דבקות, אינטונציה כימית, ויציבות תרמית. טכניקות דהור מתקדמות מאפשרות שליטה מדויקת על עובי, הרכב ⁇ , וננומטרי מורולוגיה, המאפשר תכונות פני השטח עבור אתגרים הנדסיים ספציפיים.

מכניזם מפתח של הגדלת נכסים

קשיחות ולבוש התנגדות

ציפויים ממובנים להשיג קשיחות יוצאת דופן באמצעות מנגנונים מרובים חיזוקים.אפקט Hall-Petch, המתאר את העלייה בחוזק התשואות עם גודל דגנים מופחת, הוא פעיל מאוד ציפוי nanocrystalline שבו קוטרי דגנים נופלים מתחת 100 nm. Grain לפעול כמו מחסומים כדי להפחית את רכיבי מערכת ההפעלה באופן משמעותי, הדורש לחץ גבוה יותר עבור עיוות פלסטי.

קורוזיה ו-Oxidation Resistance

הגנה קורוזית המוצעת על ידי ציפוי nanostructured עולה משני מנגנונים עיקריים: הגנה מפני מכשולים מכשולים פעיל. המבנה הדחוס, הפגם-מינימאומת של ציפוי ננומטרי מונע את התוקפנות של סוכנים קורוזיים כגון לחות, צ'ורידיד ions, ו מעכב מינרלים חומציים למתח המורכבים המבוססים על תת-מדבקות. כאשר בשילוב עם ננו-מונים תגובתיים כגון חלקיקים או חלקיקים חמצני ביעילות, יכולים לספק נזקי מתכתי של חומרים סגסוגת יעילה יותר, גם מחוסמת מתכתיתים.

שם הסרטון: Adhesion and Interfacial Bonding

מתח חזק בין הציפוי לבין תת-קרקעי מורכב הוא בסיסי לציפוי ביצועים. ציפוי ננודור יכול מהנדס את הממשק ברמה המולקולרית כדי למקסם את אנרגיית האג"ח.טכניקות כגון טיפול פלזמה או את הפירוק של שכבות הנעה של ננומטרי (למשל, טיטניום דק או כרום interlayers) ליצור אג"ח כימי ומכניקה בממשק גבוה יותר של ננומי לחץ דם, גם מגביר יותר, לחץ סביבתי.

תכונות אופטיות ואותטי

שליטה בתכונות אופטיות של משטחים מורכבים היא קריטית ביישומים כגון פנים תעופה, מוצרי אלקטרוניקה צרכנית ופאנלים אדריכליים.Nanostructured ציפויים יכול בדיוק לתמרן השתקפות אור, ספיגה, שידור. על ידי שילוב חלקיקים מתכתיים (כגון זהב, כסף, או אלומיניום) או ציפויים דיאלקטריים, ציפויים יכולים להשיג צבעים מבניים עמידים לקידוד אסתטיקה.

התנהגות חשמלית וחשמלית

חומרים מורכבים רבים, במיוחד מרוכבים פולימריים, סובלים מוליכות תרמית וחשמלית נמוכה, להגביל את השימוש שלהם יישומים הדורשים פיזור חום או הגנה אלקטרומגנטית. ציפויים ממובנים יכולים לטפל במגבלה זו על ידי שילוב nanomaterials מאוד התנהגותיים כגון צינורות פחמן, גרפן nanoflakes דיווח, או ננווטים כסף לתוך שכבת משטח דק.

מכונות וטכניקות של Deposition

המונחים:

קידוד פיזי (PVD) כולל טכניקות כולל sputtering, evaporation, ו ion plating, שבו החומר הוא מחוסן ממקור מוצק ו condensed על תת-התחסין. PVD משמש נרחב ליישום יישומים nanostructured קשיח כגון TiN, CrN, או ZN עם עובי מדויק.

המונחים: Chemical Vapor Deposition

פיזור כימי (CVD) מבוסס על התגובה הכימית של מבשרי גז על פני השטח התת סטריאט מחומם כדי ליצור ציפוי מוצק. שיטה זו מייצרת אחיד מאוד, ציפויים תואמים עם כיסוי צעד מעולה על גבי מדמי גיאמטריה מורכבים.עבור ציפויים nanostructured, אספירין-enhanced CVD (PECVD) פועל בטמפרטורות נמוכות יותר, מה שהופך אותו תואם עם מטריקס פולימרומטריד וניתן להשתמש בו כדי לשלוט על ידי סיליקון פחמן (D) ו-D) תהליך הציפויפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטפטמי) הוא תהליך שימוש בטמפרטורות שונות.

עיבוד Sol-Gel

עיבוד סול-גל הוא שיטה כימית רטובה המציעה גמישות, טמפרטורה לעיבוד נמוך, ואת היכולת למעיל תת-שכבות גדולות או בצורת באופן לא סדיר. השעיה קולואידית (סול) מוכן ממתכת או מברקים אחרים, אשר עובר הידרוליטיזה ו condensation תגובות כדי ליצור רשת ג'ל.לאחר deposition באמצעות dip-coating, מסובבת, או ריסוס, הוא בשימוש ציפויים אלקטרואקטיביים, הוא בצורת דיסקרטיקה, הוא ציפויים מאוד, הוא תרכובת, הוא אנטי-דלקתיבית, הוא מורכב מאוד, הוא מכובש, 000, 000, הוא מכובש, הוא מכובש, הוא מכובש, הוא מכובש, 000, 000, 000, הוא מכובש, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 אופציונלית, 000 אופציונלית, 000, הוא מכובש, 000, 000 אופציונלית, 000 אופציונלית, 000 אופציונלית, 000, הוא שימוש בציפוי תיבות של נוגדנים פונקציונלית, 000, 000, 000, 000, הוא מכובש, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000

אלקטרו-פעמי ו- Electroless Plating

אלקטרודה כוללת את ההפחתה האלקטרוכימית של תות מתכת מ אלקטרוליט על תת-קרקעית התנהגותית.טכניקה זו יכולה לייצר מתכת nanocrystalline מתכת וציפויים מורכבים מתכת עם גודל דגנים מבוקר וקומפוזיציה. על ידי הוספת חלקיקים אל אמבטיה אלקטרוליטטית, ציפוי nanocomposite יכול להיות נוצר עם עלייה והתנגדות לבישת.

בסביבה הקרובה של Layer-by-Layer Assembly

שכבת שכבת-על-ידי-שכבות (LbL) היא טכניקת דהור שבנתה ציפויים nanostructured על ידי שינוי חשיפה לפתרונות של פוליאלקטרוניקה מואשםים באופן הפוך, חלקיקים, או מולקולות פונקציונליות. התהליך מספק שליטה ברמת ננומטר על עוביים והרכב, המאפשרת בניית ציפויים רב-תפקודיים עם סוכנים פעילים מוטבעים כגון קורטורי, מעכבי זרז, או חומרים מרובים של חומר מיקרו-מתאים באופן כמעט לכל אחד.

שיטות זיהוי ובדיקה

הערכת הביצועים של ציפוי nanostructured דורש טכניקות אופי מיוחדים המסוגלים להציג תכונות ונכסים של nanoscale. Surface מורפולוגיה ו nanostructure נבדקים בדרך כלל באמצעות סריקה microscopy אלקטרוני (SEM), מיקרוסקופיות כוח אטומי (AFM), ומשלוח אלקטרונים microscopy (TEM) בדיקות תחזוקה כימיות ו- אג"ח נבדקים באמצעות X-Photoelectron speccopyscopyscopys (XPS), הערכה של חומרים אלקטרו-R) ו-Ricial בדיקות (D) כולל תכונות של חומרת-Raytroidation).

יישומים מתקדמים בתעשיות

רכב ותחבורה

במגזר הרכב, ציפויים nanostructured מאפשרים השימוש של רכיבים מורכבים קלים ללא הקרבה משטח עמידות. nanocoated פולימר-matrix מורכב משמשים רכיבים מנועים, מערכות בלמים, לוחות גוף וטריממים פנימיים. Hard nanocoatings להגן מפני אפקט אבן, שחיקה, והתקפות כימיות מורכבות מדלקים ו lubricants.

אוויר והגנת

יישומים אוויריים דורשים חומרים שיכולים לעמוד בתנודות טמפרטורה קיצוניות, סחף חלקיקים רב עוצמה, קרינה UV וסביבות כימיות אגרסיביות. ציפויים ממובנים המופעלים על סיבי פחמן ומדורגים ממטריקס מספקים הגנה ביקורתית על הקצוות מובילים מטוסים, להבים מאווררים מנועים, ורכיבים מבניים לענות על דרישות nanocoating-resistant-resistant nanocoatings מרחיבים את חיי השבבים המורכבים במסוק ובמערכות הגנה חוצות.

ביו-רפואי ורפואה

שתלים רפואיים והמכשירים מודגמים יותר ויותר מחומרים מורכבים המשלבים כוח עם ביו-גמישות. nanostructured ציפויים החלים על תת-שכבות אלה יכול לספק משטחים אנטי-בקטריאליים (באמצעות כסף או חלקיקים נחושת), לשפר את הציפוי של osseointegration (באמצעות ציפוי הידרוקספטיט ננו-נו-קוינגס), או לשלוט על שחרור של סוכנים טיפוליים, אוטופים, אוטופים, אוטופים, מונעים של הסתברות ביולוגית, אשר משפרים, אשר משפרים, אשר משפרים, ולהפחית את יכולת האנדוקטית, ולהפחית את הפחתת עמידות מוגברת של נוגדנים טבעית, ואפקטים של נוגדנים צמחיית, ואפקטים של נוגדנים צמחי מרפאה, ולהפחית את הפחתת יכולת האנדוקטריתודופטיטיסטיים, או מאפקטים, או מאפקטים של נוגדנים צמחי מרפאה, אונקופילטים, או מאפקטים, או מאפקטים, או מאפקטים של נוגדנים צמחיים של נוגדנים צמחי מרפאה, או מאפקטים של נוגדנים צמחיים, ואפקטים, אונקופילמטיים, או מאפקטים, אשר מסייעות, אשר מסייעות, אשר מסייעות, אשר מסייעות, אונקופיל

אלקטרוניקה ופוטניקים

באלקטרוניקה, ציפויים nanostructured משמשים כדי להגן על המתחם ולוחות מעגלים מן לחות, הפרעה אלקטרומגנטית (EMI), ושחרור סטטי. nanocoatings המכיל גרפן, צינורות פחמן, או ננווטים כסף לספק EMI הגנה יעילה מעל 60 dB תוך שמירה על פרופילים דקים. Transudive corive oxides (כגון indium tin Structure) יישומית לביצועים גמישים ו-Ficials.

אנרגיה וסביבתית

מגזר האנרגיה מנצל ציפויים nanostructured על להבים מורכבים של טורבינות רוח, מסגרות פאנל סולארי, ואת סוללת המתחם. Photocatalytic nanocoatings על בנייה משולבת חלקיקים להפחית זיהום אווירי ולספק משטחים ניקוי עצמי.בתאים דלק ואלקטרוליטים, ציפויים ממובנים על גבי סוללות דו קוטביות לשפר את עמידות הקורטוזיות והתנהלות חשמלית תוך צמצום משקל רפלקטיבי של ציוד כוח מתמשך.com כדי שיפור תהליכי כוח מבוזרים.

אתגרים ומגבלות

למרות היתרונות יוצאי דופן של ציפויים nanostructured, כמה אתגרים נשארים.העלות של ננו-חומרי סינתזה וציוד מחיקה מתקדם יכול להיות אוסר על בקנה מידה גדול או יישומי סחורות. Scaling מעבדה deposition תהליכים לייצור תעשייתי תוך שמירה על אחידות nanoscale וכבדות שטחית מסוימת היא אתגר הנדסי מתמשך.

תחזיות עתידיות ומגמות מתפתחות

מחקר ופיתוח בציפויים גיאו-מבנים עבור מרוקנים מתקדמים במספר כיוונים מבטיחים. ציפויים חכמים להגיב לגירויים סביבתיים, כגון שינויים ב- pH, שינויי טמפרטורה או מתח מכני, מפותחים עבור נזק אוטונומי ודיווח.באמצעות ציפויים עצמיים בדיוק בשילוב חלקיקים של nanocapsulesulesss או רשתות פולימרים מבוזרות מורכבות יאפשרו תוספת של איכות חיים ותחזוקה.

מסקנה

ציפויים ממובנים יש באופן יסודי עיצב את הנדסת פני השטח של חומרים מורכבים, מתן שיפורים קשיחות, ללבוש התנגדות, הגנה קורוזיה, תכונות אופטיות, פונקציונליות תרמית-חשמלית כי הרבה מעבר טכנולוגיות ציפוי קונבנציונליות. באמצעות הבנה עמוקה של תופעות ננומטריות ופיתוח של טכניקות הדבקה צדדיות, חוקרים ומהנדסים יכולים לעצב ציפויים כי לענות על הדרישות דורשות של חלל, רכב, אלקטרוניקה, ויישומים ארוכי טווח, תוך כדי אימוץ של טכנולוגיות מורכבות, תוך כדי שמירה על פני השטח, כמו גם שיטות עיבוד, כמו גם שיטות מורכבות יותר ויותר, וטכניקות מורכבות, כמו גם כן, וטכניקות מורכבות יותר ויותר, כמו גם שיטות עיבוד, כמו גם כן, כמו גם שיטות עיבוד, שיטות מורכבות יותר ויותר, שיטות עיבוד, שיטות מורכבות יותר ויותר מורכבות יותר ויותר, טכניקות מורכבות יותר ויותר, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות יותר ויותר, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות, שיטות עיבוד, טכניקות מורכבות יותר ויותר, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות יותר ויותר, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות, טכניקות מורכבות, יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון יכולות תכנון, כמו גם כן, טכניקות